И шлицевых соединений

6.4.1. Шпоночные соединения

Шпоночные соединения предназначаются для передачи крутящего момента от вала к ступице или наоборот. В зависимости от конструкции шпонки делят на призматические, сегментные, клиновые, тангенциальные, специальные. Наибольшее применение в машиностроении находят призматические шпонки, ГОСТ 23360-78 (рис. 92).

Шпонки подбирают в зависимости от диаметра вала и проверяют на прочность по напряжению смятия: ,

где T - наибольший крутящий момент с учетом динамических нагрузок при пуске, Нмм; d - диаметр вала, мм; h, - высота шпонки, мм; t₁- заглубление шпонки в вал, мм; l = 1,5d - длина шпонки, мм; [σ_см] = 60...90 МПа - допускаемое напряжение смятия.

Длина шпонки выбирается на 8...10 мм короче ступицы, исходя из предлагаемого ряда на длину шпонки (см.рис.92). Если по результатам расчета длина ступицы колеса получается lст≥1,5d, то шпоночное соединение рекомендуется заменить шлицевым.

Диаметр вала d	b	h	l	t₁	t₂
Св.17 до 22			14…70	3,5	2,8
Св.22 до 30			18…90		3,3
Св.30 до 38			22…110		3,3
Св.38 до 44			28…140		3,3
Св.44 до 50			36…160	5,5	3,8
Св.60 до 58			45…180		4,3
Св.56 до 65			50…200		4,4
Св.65 до 75			56…220	7,5	4,9
Св.75 до 85			63…250		4,9

Примечание. Длину шпонки l выбирать из ряда: 14;16;18;20;22;25;28;32; 36;40;45;50;56;63;70;80;90;100;110; 125;140

Рис.92.Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78. Материал шпонки сталь 45; пример обозначения шпонки с b=16, h=10, l=63: Шпонка 16х10х63, ГОСТ 23360-78

6.4.2. Шлицевые соединения

Шлицевые соединения применяют в качестве неподвижных для постоянного соединения ступицы с валом и подвижных (например, коробки перемены передач).

Наиболее распространены соединения прямобочными шлицами (рис. 93).

В этих соединениях соосное положение соединяемых деталей обеспечивается центрованием по одному из диаметров соединения: наружному D или внутреннему d. При твердости ступицы H < НВ 350 центрирование осуществляют по наружному диаметру D, при твердости ступицы Н > НВ 350 центрируют по d.

Z	d	D	B	S_F





Тяжелая серия
			2,5

допускаемое напряжение износа

Z	d	D	b	S_F
Легкая серия















Средняя серия

		3,5

Рис.93. Cоединения шлицевые прямобочные по ГОСТ 21425-75 и ГОСТ 1139-80: Пример обозначения при z =8 (число шлицев); d = 36, D = 40, b = 7 и центрировании по внутреннему диаметру для соединения: d - 8х36 Н7/f7 x 40H12/a11 x 7D9/h9; для втулки соединения: d8х36Н7х40Н12х7D9; для вала соединения: а 8х36f7х40а-11х7h.9

Проверку шлицевых соединений выполняют на смятие рабочих граней шлицев и на износ:

_см= _см]; _изн= _изн],

где Т - расчетный крутящий момент, Нмм; S_F - удельный суммарный
статический момент площади рабочих поверхностей соединения относительно оси вала, мм^з/мм; (см. рис. 93); l - рабочая длина соединения, мм; [ _см] - допускаемое напряжение смятия, МПа; [ _см]= см. табл. 47; n -коэффициент запаса прочности при подвижном соединении: n =1,25 - незакаленные шлицы; n=1,4 - закаленные шлицы; [ _изн] допускаемое напряжение износа.

При неограниченном числе циклов нагружения и работе соединения без износа допускаемые напряжения принимают в зависимости от термообработки шлицев при подвижном соединении:

[ _изн] =0,032 НВ - улучшение;

[ _изн] =0,3 НRС - закалка;

[ _изн] =0,4 НRС - цементация.

В последнее время все более широкое применение находят эвольвентные шлицевые соединения (рис. 94), отличающиеся технологичностью и высокой нагрузочной способностью.

Центрирование в соединениях с эвольвентным профилем выполняется, как правило, по боковым поверхностям зубьев. Проверку эвольвентных шлицевых соединений проводят по тем же формулам, что и для прямобочных шлицевых соединений.

Значение S _F для эвольвентных соединений определяют по формуле

S _F= ,

где m - модуль шлицев, мм (рис.94); z - число зубьев (см.рис.73); ⁼ 1 при центрировании соединения по боковым поверхностям; =0,7-0,6 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давления в соединении.

D	Модуль m
0,8	1,25
число зубьев z

Рис. 94. Соединение шлицевое эвольвентное по ГОСТ 6033-80

123 4

Дата добавления: 2015-07-30; просмотров: 823;